[發(fā)明專利]一種基于3D打印可隨意脫卸的個(gè)性化頸托及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710554006.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107184299A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于江平;藍(lán)孝全;張秀清;周文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 于江平
• 主分類號(hào): A61F5/01
• 分類號(hào): A61F5/01;B33Y80/00;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別提供了一種基于3D打印可隨意脫卸的個(gè)性化頸托及其制備方法。

背景技術(shù)

頸托是一種頸部固定裝置，目的是使頸部制動(dòng)，頸部肌肉休息，可限制頸部做過(guò)度活動(dòng)，減少頸椎增生的骨刺、突出的間盤等壓迫物與神經(jīng)根、交感神經(jīng)、椎動(dòng)脈及頸脊髓之間的相對(duì)摩擦，減少椎間關(guān)節(jié)的創(chuàng)傷性反應(yīng)，緩解和改善椎間隙的壓力狀態(tài)，增加頸部的支撐作用，減少繼續(xù)損傷及勞損，有利于組織水腫的消退及損傷的修復(fù)，還可以起到鞏固療效，防止復(fù)發(fā)的作用。此外在頸部燒傷患者中使用頸托固定頸部，可以防止瘢痕攣縮造成的斜頸。

然而以前使用的石膏圍領(lǐng)，由于制作麻煩，佩帶及拆卸不方便，已很少應(yīng)用。現(xiàn)在有許多醫(yī)療器械廠家，制成了各式頸圍領(lǐng)及頸部支具，適合于大多數(shù)頸椎病病人使用以及頸椎手術(shù)后的使用。但存在一定缺陷：

1、現(xiàn)有頸托等固定裝置大部分使用束縛帶魔術(shù)貼結(jié)構(gòu)粘貼固定，反復(fù)拆卸容易松脫且佩戴比較麻煩，不能滿足患者需求。

2、現(xiàn)有頸托等固定裝置不能根據(jù)個(gè)體差異制作，所以適宜性、舒適性均很差，長(zhǎng)期佩戴增加患者痛苦。

3、現(xiàn)有頸托等固定裝置由于是通用型固定不牢靠，重量大，且價(jià)格較貴。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種基于3D打印可隨意脫卸的個(gè)性化頸托。采用個(gè)性化定制能夠有效解決病人長(zhǎng)時(shí)間佩戴的不舒適感，重量輕且固定牢固，佩戴方便，可隨意脫卸。3D打印熔融沉積制造(FDM)技術(shù)已比較成熟，材料為聚乳酸(PLA)，不僅個(gè)性化而且價(jià)格低廉。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于3D打印可隨意脫卸的個(gè)性化頸托，包括頸托前后兩部分、輕量化通孔、不同形狀、大小帶螺紋的固定件和固定螺絲。

優(yōu)選地，病人自然舒適體位通過(guò)3D掃描儀或薄層CT掃描頸肩部數(shù)據(jù)信息，將數(shù)據(jù)信息輸入到計(jì)算機(jī)并使用3D建模軟件重建出3D掃描圖。

進(jìn)一步地，根據(jù)病人個(gè)體情況和疾病特點(diǎn)選取頸托所要覆蓋的3D掃描圖區(qū)域，外擴(kuò)3-5mm 形成個(gè)性化頸托的基底。

進(jìn)一步地，根據(jù)病人損傷情況，以最合適穿戴為宗旨，將頸托基底分割為前后兩部分。

進(jìn)一步地，在工業(yè)建模軟件中參照病人生理曲線、佩戴便利性設(shè)計(jì)不同形狀、大小帶螺紋的固定件和螺栓，根據(jù)不同3D打印機(jī)設(shè)計(jì)合適的公差，保證螺栓與螺紋松緊適合。

進(jìn)一步地，在頸托前后兩部分分別選取對(duì)應(yīng)的上下左右四處相對(duì)一致的位置上分別放置固定件的前后兩部分，并運(yùn)行布爾運(yùn)算，合并成一體。

進(jìn)一步地，根據(jù)傷口位置、燒傷部位和力學(xué)特征在頸托非應(yīng)力處切割出大小不同的輕量化的通孔。既減輕重量又減少傷口壓迫，促進(jìn)愈合。

進(jìn)一步地，將組合切割好的頸托前后兩部分導(dǎo)出為STL格式文件，應(yīng)用3D打印機(jī)默認(rèn)的切片軟件將STL文件轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可以識(shí)別的數(shù)據(jù)，通過(guò)SD內(nèi)存卡輸入到3D打印機(jī)打印。

進(jìn)一步地，將固定螺絲從工業(yè)設(shè)計(jì)軟件中導(dǎo)出為STL格式文件，應(yīng)用3D打印機(jī)默認(rèn)的切片軟件將STL文件轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可以識(shí)別的數(shù)據(jù)，通過(guò)SD內(nèi)存卡輸入到3D打印機(jī)打印出4 組固定螺絲。

該頸托通過(guò)3D打印機(jī)打印，目前熔融沉積制造(FDM)技術(shù)已比較成熟，打印成本較低，但表面粗糙，更優(yōu)先于光固化成型法(StereoLithography,SL或SLA)可以精確快速打印出頸托，與FDM技術(shù)相比表面更光滑細(xì)膩，但受日曬后容易變色，且成本較高。

一種基于3D打印可隨意脫卸的個(gè)性化頸托制備方法為：

(1)病人舒適體位掃描儀掃描頸肩部信息，使用3D建模軟件重建出3D圖像。

(2)選取合適區(qū)域外擴(kuò)3-5mm形成個(gè)性化頸托基底。

(3)將頸托分割成前后兩部分，選取上下左右四處放置提前設(shè)計(jì)好的帶螺紋的固定件，并運(yùn)行布爾運(yùn)算，合并成一體。

(4)根據(jù)傷口位置、燒傷部位在頸托非應(yīng)力處切割出大小不同的輕量化的通孔。

(5)將設(shè)計(jì)好的頸托和固定螺絲導(dǎo)出為STL文件，應(yīng)用3D打印機(jī)默認(rèn)的切片軟件將STL 文件轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可以識(shí)別的數(shù)據(jù)，應(yīng)用3D打印機(jī)打印出頸托。

本發(fā)明旨在提供一種基于3D打印可隨意脫卸的個(gè)性化頸托，采用個(gè)性化定制，和病人頸肩部自然曲線一致，完全貼合，能有效解決病人長(zhǎng)期佩戴的不舒適感。3D打印螺絲固定件的研發(fā)應(yīng)用使頸托的固定更確切，拆裝更方便。根據(jù)受傷部位和頸托的受力分析所設(shè)的若干輕量化通孔可以使頸托既結(jié)實(shí)又輕便，緩解病人佩戴頸托的壓迫感。

附圖說(shuō)明

圖1 3D打印可隨意脫卸的個(gè)性化頸托全視圖；